课题 主动运输和胞吞、胞吐 课型 新课 课时 1
教材分析 本节位于高中生物教材必修一“分子与细胞”中的第四章第二节。是大概念“细胞的生存需要能量和营养物质。”下的第一个重要概念“物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动”的生物学科学事实，与上一节所学被动运输既有很大的区别，强调生命的主动性。更重要的是，学生在掌握“有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白”“大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞”概念的过程中认识生命活动区别于普通化学反应的主动性特征，感受46亿年来生物的进化，不仅精良而且多样。为凝练出概念“细胞膜具有选择透过性”提供充足的证据和认知体验。给学生建立生物学思维打下基础。对于后面掌握细胞对能量的获取和细胞增殖的必然性的理解打下基础。本周设计内容较小，可以生命演化过程中细胞对物质的需求由被动便主动为单元主线，讨论细胞各种运输方式的意义。 本节内容虽然不隶属于大概念“细胞是生物体结构和生命活动的基本单位”，但是对于建立“细胞是生物体生命活动的基本单位”这样一个概念的生成是非常重要的。物质运输是细胞进行正常代谢的基础功能，更是要建立在对第二章中蛋白质作为生命活动的主要承担者和第三章中细胞膜的结构的充分理解的基础上才能很好地掌握。并且结合第三章分泌蛋白形成的实例进一步佐证，细胞膜行使物质运输功能的时候并不是独立完成的，膜作为细胞这一基本的生命系统的一部分，有它承担的功能但又不可能脱离系统的整体性而完成生命活动。不仅能帮助学生理解细胞的系统属性，还能促进结构与功能相适应的观念的形成。 本节内容还设计到了人在进化过程中形成的大量种类繁多的蛋白质载体由于各种原因失去正常功能导致的疾病和针对载体蛋白而研发的药物，促进学生社会责任的形成。
学情分析 从知识上看，学生具备了细胞是开放的系统，需要物质和能量的供应，蛋白质多样的结构和功能，细胞膜的结构和功能，物理扩散作用和渗透作用等相关知识。 从能力上看我校高一学生在进入高中学习生物学科时，表现出极大的不适应，除了学生学习态度和能力外，贵阳市的初中生物教学普遍停留在知识掌握层面。学生的生物学科素养基本不够，甚至为零。再加上网络上流行的“社会达尔文主义”的误导，让学生对生物学理解出现偏差。学生对于生物学事实的了解，生命现象的观察，学科思维体验是亟待处理的事情。所以通过以进化为暗线，学习了前面三章的内容，对生命的起源和细胞的演化有一定的体会，本节继续沿用生命起源的细胞演化的例子来作为课堂情景，不仅可以继续深化学生对什么的理解，还可以有效减少学生进入情景的时间，提高课堂的效率。 从素养上看，学生要深入理解主动运输的生命属性就要求1.学生对非生命的客观世界的基本物理规律（物质的扩散作用和热力学第二定律）有较为深刻的理解。2.学生对蛋白质和细胞膜的相关内容的掌握。所以课前对学生进行相关内容的前测可以掌握学生的基本知识储备情况和有效地弥补知识储备不足的缺陷，让学生在课堂上基本处于相同的起点，有利于教师的教学开展。
教学目标 课程要求：具体说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白；举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。依据上述要求，确定本节课的教学目标如下： 1.通过对小分子物质逆浓度梯度运输的实例分析，运用归纳的方法，概括出主动运输的过程和特点。 2.通过对大分子物质进出细胞过程的实例分析，运用归纳的方法，概括出胞吞、胞吐的过程。 3.通过对生物体营养物质吸收方式的多样性分析，尝试说出细胞膜与之相对应的结构和物质。
教学重点 1.主动运输的过程与特点。 2.胞吞、胞吐的过程。
教学难点 主动运输与胞吞、胞吐的区别与联系
教学资源 PPT，互动显微镜或变形虫捕食草履虫视频，主动运输和胞吞、胞吐动画，小肠上皮细胞数字切片，投屏系统。
教学流程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、课前思考 生命起源时，岩石细胞在驯服了磷脂有了细胞膜以后，脱离了岩石的束缚，在自由的大海中翱翔，但是随之而来的问题就是没有了黑烟囱固定的物质和能量来源，新一代的细胞要想存活下来仅仅依靠被动运输是很难从广袤的大海中获取足够的营养物质的，你认为细胞会演化出什么样的更高级的能力来适应新的环境？（请写出该能力所需要的物质和结构基础） 课前提交作业教师对学生的答案进行归类统计分析，为课堂做准备。 通过已有的认知并发挥丰富的想象，为刚刚脱离了演示束缚的细胞设计出自己认为最适合当时环境的物质获取方式。 让学生提前进入课堂情景，从细胞对物质和能量的需求方面引导给学生思考并给予充足的时间，为课堂上生成进化学思维做铺垫。
二、资料分析（10分钟） 展示学生设计的能力及其结构。先不进行评价，然后为学生提供自然界中细胞拥有的另一种（区别于被动运输的）物质运输方式（甲状腺细胞对碘的吸收，轮藻细胞对K+的吸收，小肠上皮细胞吸收葡萄糖，变形虫的摄食和排除废物，分泌蛋白的形成过程，吞噬细胞吞噬病原体，低密度蛋白进入细胞）。然后让学生看看有没有和同学们相似的设计。 观看别人的设计，看看与自己的有什么不同，再通过对比教师提供的实例。分析各类型设计的优缺点。 通过对比分析（自己与别人，人为于自然），学生从自己思考的不足中能更深刻感受到物质运输的特点
三、小组讨论（12min） 1.提供资料并提出核心问题：细胞控制物质进出的主动方式是什么样的？通过分组讨论的形式分解问题的解决，最终解决核心问题。进行小组讨论和展示。 （1）通过进一步分析上述资料，说出这些实例中的物质运输能力与被动运输有什么区别？（逆浓度与顺浓度，耗能与不耗能。若学生答成主动与被动要进一步引导学生分析主动与被动的具体表现是什么？这时前测中对物质的扩散作用和热力学第二定律的知识准备就会显得尤为重要） （2）对上述运输方式进行分类，然后说出分类的依据。（一种是较小的物质直接穿过质膜，一种是较大的物质依赖质膜的运动。） （3）细胞拥有什么样的结构才能行使这几种类型的运输方式？（细胞膜，载体，受体）这些结构应该拥有什么特点才能保证运输的准确性？（流动性，特异性结合和特异性识别能力） （4）这些结构应该由什么物质组成？（蛋白质）为什么？（生命活动的主要承担者） （5）举例说出细胞内的其他结构对这几种类型运输方式的影响。（线粒体功能，内质网和高尔基体在分泌蛋白形成过程中的作用。） 独立思考问题，然后进行小组讨论，并统一意见，梳理语言进行表达。 通过层层递进的问题，引导学生从结构与功能相适应的观点进行思考并合作讨论然后准确地表达。
四、总结归纳（10min） 总结每个小组的观点，然后结合教材的描述对观点进行评价。总结出主动运输和胞吞、胞吐的概念。然后通过动画演示主动运输和胞吞、胞吐的过程。最后在回答核心问题：细胞控制物质进出的主动方式是什么样的？ 阅读教材并反思然后观看主动运输和胞吞、胞吐的过程。 引导学生回归教材，对知识进行凝练和归纳。有助于大概念的生成。
五、目标检测（3min） 让学生自己运用本节知识对课前的设计进行相互评价。引导学生理解他们的设计在生命演化的过程中都有可能出现过，只是由于与环境的不适应而被淘汰。 回顾知识，学以致用，用本节知识对课前设计进行评价。选出小组一致认为最好的设计，并给出理由进行表达。 通过活动检测教学目标的达成情况。为学生建立正确的进化观念打基础。
六、素养提升（5min） 在30多亿年生命的演化过程中，细胞虽然拥有了紧密而高效的物质运输能力，但是对于越精良的结构就越依赖每个部件的正常运行，哪怕是很小的结构的损坏也会对生命体造成较大的影响。（给出囊性纤维化的资料）但如果我们可以通过科学技术精准的调控这些精细的结构，我们就可以解决很多困难的问题。（给出高血压治疗药物的作用原理） 阅读资料并思考 通过与社会的联系帮助学生建立社会责任
作业设计 1.以表格的形式总结物质运输方式的过程、特点，和意义。 2.查阅资料写出阿米巴痢疾的病因和预防措施。 3.形成兴趣小组，在每周校本课程时间进行实验“证明主动运输需要能量”。 1.进一步对教学目标进行检测，并引导学生对知识进行整合。 2.引导学生建立健康文明的生活方式。
板书设计 主动运输与胞吞、胞吐 建立本节与细胞膜功能的联系；解不同运输方式对于细胞的意义；建立结构与功能相适应的观点。
参考文献 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准：2017 年版2020年修订[M].北京：人民教育出版社，2020. 朱正威，赵占良.普通高中教科书：生物学：必修一：分子与细胞[M].北京：人民教育出版社，2019：69-72. 张丽，张华新.植物耐盐机理的研究进展[J].西南林学院学报.2010，30（3）：82-85. 迟向向，刘斯璐.验证钠离子主动运输需要能量[J].生物学通报.2020,55(7):53-55.(共22张PPT)
主动运输与胞吞、胞吐
ACTIVE TRANSPORT AND ENDOCYTOSIS、EXOCYTOSIS
教材分析
TEXTBOOK ANALYSIS
教学目标
TEACHING OBJECTIVES
重难点及突破策略
KEY POINTS AND DIFFICULTIES
学情分析
TEACHING AND LEARNING METHODS
1
2
3
5
说课提纲
CONTENTS
教学流程
TEACHING PROCESS
4
教材分析
TEXTBOOK ANALYSIS
1
1
学科分析
1
学科分析
1
教材单元分析
1
教材内容分析
学情分析
ANALYSIS OF TEH STUDENTS
2
能力储备
素养储备
知识储备
2
学情分析
2
学情分析
2
学情分析
教学目标
TEACHING OBJECTIVES
3
3
教学目标
TEACHING OBJECTIVES
具体说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白；举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。
课标要求
1.通过对小分子物质逆浓度梯度运输的实例分析，运用归纳的方法，概括出主动运输的过程和特点。
2.通过对大分子物质进出细胞过程的实例分析，运用归纳的方法，概括出胞吞、胞吐的过程。
3.通过对生物体营养物质吸收方式的多样性分析，尝试说出细胞膜与之相对应的结构和物质。
课时目标
重难点及突破策略
KEY POINTS AND DIFFICULTIES
4
4
教学重点
主动运输的过程与特点
01
胞吞、胞吐的过程
02
主动耗能
互补作用
4
教学难点
主动运输与胞吞、胞吐的区别与联系
01
结构与功能
生成要求
情景创设
生活联系
小组思辨
课前思考
4
重难点突破
教学流程
TEACHING PROCESS
5
5
教学过程
01
02
03
04
问题驱动
小组讨论
资料分析
课前储备
思维碰撞是升级认知的关键。
形成认知冲突，引发学生思考。
有效的问题是激发深度思考钥匙。
课前创设情景，促进学生思考。
整体视角看待问题，会有全新的思考。
总结提升
05
作业评价
06
及时反馈是保证系统良好运行的有效方法。
感谢您的耐心聆听
THANKS FOR WATCHING
5
板书设计
5
作业设计
1.以表格的形式总结物质运输方式的过程、特点，和意义。
2.查阅资料写出阿米巴痢疾的病因和预防措施。
3.形成兴趣小组，在每周校本课程时间进行实验“证明主动运输需要能量”。主动运输与胞吞、胞吞（说课稿）
一、教材分析
1.学科分析：新课程改革强调学科的育人价值，通过对课标的研读结合这些年我也一直在思考高中生物学科对于高中生（无论文理，面向全体）终身发展最重要的是什么，我认为应该是生物学区别于其他自然科学和人文科学的独有的思维方式，一种建立在进化论基础上的思维方式。可以说进化论塑造了人类的现代思想，一方面：它破除了人类特殊论，根据进化论我们不是上帝制造出来的奴仆，也不是被逐出伊甸园的弃儿。和其他生命一样，和其他非生命物质也一样，我们都是自然规律的产物。另一方面：进化论彻底改变了我们对这个世界整体面貌的看法，它让人们人类放弃了对机械世界（目的论）的痴迷，不得不接受一个虽然有规律，但没有目的、没有确定性的混乱世界。最后，还有特别重要的一点：进化论为我们理解秩序和改造秩序，提供了一套全新的方法论。让人们认识到精良的秩序可以在不存在设计者的情况下，仅仅依靠“变异－竞争－选择”三个步骤就出现。
当然要想深刻理解和运用生物学思维是需要终生学习。但是我们可以从高中阶段开始。所以我针对两本必修教材设置了一个基于进化论思维的基本课程目标：能够运用进化论思维解释和理解复杂的生命现象。这契合高中生物课程标准中提出的进化与适应的生命观念。在尊重教材设计的基础上我增加了一条暗线以进化的观点和思维方式贯穿两本必修教材，通过在每一节课中设计一个小的课时目标，在进行必修教材的学习过程中，逐渐形成进化与适应的观念，达成所设置的课程目标。于是我做了一个大胆的大单元设计如下：
所以我的教学设计是结合了这个特点进行的。
2.教材单元分析
本节位于高中生物教材必修一“分子与细胞”中的第四章第二节。是大概念“细胞的生存需要能量和营养物质。”下的第一个重要概念“物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动”的生物学科学事实，与上一节所学被动运输有很大的区别，强调生命的主动性。更重要的是，学生在掌握“有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白”“大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞”概念的过程中认识生命活动区别于普通化学反应的主动性特征，感受46亿年来生物的进化，不仅精良而且多样。为凝练出概念“细胞膜具有选择透过性”提供充足的证据和认知体验。给学生建立生物学思维打下基础。对于后面掌握细胞对能量的获取和细胞增殖的必然性的理解打下基础。本章涉及的内容较小，可以以生命演化过程中细胞对物质的需求由被动变主动为单元主线，讨论细胞各种运输方式的意义。
3.本节内容分析
本节内容还对建立“细胞是生物体生命活动的基本单位”概念的生成是非常重要的。物质运输是细胞进行正常代谢的基础功能，更是要建立在对第二章中蛋白质作为生命活动的主要承担者和第三章中细胞膜的结构的充分理解的基础上才能很好地掌握。并且结合第三章分泌蛋白形成的实例进一步学习。细胞膜行使物质运输功能的时候并不是独立完成的，膜作为细胞这一基本的生命系统的一部分，有它承担的功能但又不可能脱离系统的整体性而完成生命活动。这样不仅能帮助学生理解细胞的系统属性，还能促进结构与功能相适应的观念的形成。
本节内容还设计到了人在进化过程中形成的大量种类繁多的蛋白质载体由于各种原因失去正常功能导致的疾病和针对载体蛋白而研发的药物，促进学生社会责任的形成。
二、学情分析
从知识上看，学生具备了细胞是开放的系统，需要物质和能量的供应，蛋白质多样的结构和功能，细胞膜的结构和功能，物理扩散作用和渗透作用等相关知识。
从能力上看我校高一学生在进入高中学习生物学科时，表现出极大的不适应，除了学生学习态度和能力外，贵阳市的初中生物教学普遍停留在知识掌握层面。学生的生物学科素养基本不够，甚至为零。再加上网络上流行的“社会达尔文主义”的误导，让学生对生物学理解出现偏差。学生对于生物学事实的了解，生命现象的观察，学科思维体验是亟待处理的事情。所以通过以进化为暗线，学习了前面三章的内容，对生命的起源和细胞的演化有一定的体会，本节继续沿用生命起源的细胞演化的例子来作为课堂情景，不仅可以继续深化学生对生命的理解，还可以有效减少学生进入情景的时间，提高课堂的效率。
从素养上看，学生要深入理解主动运输的生命属性就要求1.学生对非生命的客观世界的基本物理规律（物质的扩散作用和热力学第二定律）有较为深刻的理解。2.学生对蛋白质和细胞膜的相关内容的掌握。所以课前对学生进行相关内容的前测可以掌握学生的基本知识储备情况和有效地弥补知识储备不足的缺陷，让学生在课堂上基本处于相同的起点，有利于教师的教学开展。
三、教学目标
课程要求：具体说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白；举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。依据上述要求，确定本节课的教学目标如下：
1.通过对小分子物质逆浓度梯度运输的实例分析，运用归纳的方法，概括出主动运输的过程和特点。（只有理解主动运输的过程和特点才能理解该运输方式对于细胞的意义。）
2.通过对大分子物质进出细胞过程的实例分析，运用归纳的方法，概括出胞吞、胞吐的过程。（只有理解胞吞、胞吐的过程才能理解该运输方式对于细胞的意义。）
3.通过对生物体营养物质吸收方式的多样性分析，尝试说出细胞膜与之相对应的结构和物质。（结合前面所学知识促进学生结构与功能观的形成）
四、重难点及突破策略
1.教学重点
（1）主动运输的过程与特点。
（2）胞吞、胞吐的过程。
2.教学难点
主动运输与胞吞、胞吐的区别与联系
设置原因：理解细胞的物质输入和输出关键是理解细胞膜的控制物质进出的方式，而主动运输与胞吞、胞吐作为细胞主动性的输运方式体现，只有掌握其过程和特点，才能理解其功能区分，两者既有共同基础又有区别，且相互补充，所以要理解这两种运输方式对于细胞的意义，就必须掌握其区别和联系。而由于胞吞、胞吐机制更为复杂，所以对特点不作要求。
突破策略：以生命演化为情景，让学生课前站在细胞的角度思考物质运输的方式，有利于促进学生思考，而思考结果和真实情况的大相径庭也能引发学生对生物进化的思考，通过小组对真实实例的分析，讨论和归纳，能总结出运输方式的过程。而对两者进行对比分析，不仅要运用上述重点知识，还能理解两种运输方式的存在意义。促进学生结构与功能观的形成。通过生活实例的分析，对难点进行达成评价。
五、教学流程
本单元的教学对于生命观念的形成有很大的促进作用，而且最终要能真正理解细胞对物质输入和输出控制的原理就要求学生能整体的站在细胞的角度看待本章内容。这是一个很高的要求，于是本单元内容是通过细胞演化过程中，对物质的需求和最终进化呈现的结果为线索，逐步展开的，能深入地引导学生对物质运输方式的理解和认识，同时能够把进化看成一种解决问题的方法。而对于本节落实的具体流程如下：
（1）课前储备：以细胞驯服磷脂，脱离黑烟囱的束缚进入大海时对物质和能量来源的变化所需要的应对措施为情景，引发学生思考。为课堂学习做思想储备。
（2）资料分析：为学生提供充足的有关物质运输的事实资料证据，对资料的内容进行自主分析。通过对真实进化结果的了解，与原有的思考形成冲突，利于学生理解主动运输与胞吞、胞吐的生物学意义。
（3）问题驱动：设置核心问题“细胞控制物质进出的主动方式是什么样的？”然后把核心问题分解为串联的五个问题，逐一解决，最终完成对核心问题的解决。设置有效的核心问题，用核心问题串联整堂课，激发学生深度思考，在解决问题的同时，掌握知识，提升能力，并达成学科核心素养。
（4）小组讨论：对核心问题和问题串进行小组交流并达成一致，然后教师组织展示。凝练全班的思考对核心问题进行解决。在思维碰撞和交流的过程中能够开拓和提升学生的思维。
（5）总结提升：对主动运输和胞吞、胞吐的知识进行总结和对比分析，辅助3D视频的讲解，对本节内容进行升华。通过概念图的形式总结知识能够帮助学生认清概念的关系，并从整体角度看待生命现象。结合生活实例，促进社会责任的形成。
（6）作业评价：本节知识内容虽然难度不大，但是对于形成物质与能量，结构与功能等生命观念是重要的事实基础，所以通过对知识的对比分析引导学生深入理解运输方式对于生命的意义。生活实例的了解有助于学以致用。由于本节缺乏学生的实践动手，所以利用学校校本课程的时间，以兴趣小组的形式进行课外实验的探究，本实验有一定难度，要求老师做好充足的准备。
